Важное в исследовании геологических процессов

1. Выделение главных (обязательных) факторов, управляющих геологическими процессами означает понимание их природы.

2.П рогноз развития геол. процессов, учет влияния инженерной деятельности человека.

3.Принятие решения о способах предотвращения или устранения негативного влияния процесса на жизнедеятельность человека.

Инженерная геодинамика исследует около двух десятков ИГ- процессов, важных для хозяйственной деятельности человека. Их можно объединить по общности происхождения и особенностям развития в группы.

I. Выветривание

II. Деятельность поверхностных вод

- водная эрозия –образование оврагов, балок…

- геологическая деятельность рек

- переработка берегов морями, водохранилищами

- сели – грязекаменные потоки

- снежные лавины

III. Деятельность подземных вод

IV. Склоновые процессы

-Карст - обвалы

-Суффозия - осыпи

-Плывуны - оползни - ледники

VI. Деятельность ветра

VII. Промерзание грунтов

-Дефляция ->выдувание - морозное пучение

- корразия ->обтачивание - термокарст

- наледи

-солифлюкция

VIII.Факторы эндогенной природы.

IX.Техногенные процессы

- землетрясения - сдвижение грунтов над шахтами

- цунами - подтопление городов

- вулканическая деятельность

X.Процессы в специфических грунтах

- просадочные - набухающие

- органо-минеральные грунты - техногенные грунты

- элювиальные грунты - засоленные грунты

Выветривание

Это совокупность физических, химических и биохимических процессов преобразования ГП и минералов в приповерхностной части земной коры. Выветривание зависит от климата, рельефа, органического мира. Наиболее важные агенты Выветривания – температура, кислород, вода..

Виды выветривания.

Выветривание физическое (механическое) - происходит под воздействием колебания температуры, минералы с анизотропными свойствами быстро разрушаются.

Пример: Коэффициенты объемного расширения_. ортоклаза, кварца и альбита относятся как 1:2:3. Коэффициенты линейного расширения у кристаллов кварца и СаСОз анизотропны. При изменении температуры возникают местные напряжения и разрушаются даже мономинеральные горные породы: мраморы, известняки. На микротрещинах пород адсорбируется вода, катионы и анионы. Они ослабляют химические связи.

Замерзание воды приводит к разрушению льдом (объем льда в трещинах на 9% больше объема воды).

При устройстве выемок, котлованов давление на ГП уменьшается, они начинают разрушаться из-за напряжения между кристаллами.

Пример: растрескивание базальта, мергеля.

Выветривание химическое - происходит под воздействием Н₂О, О₂, СО_2. При химическом выветривании минералы разрушаются с образованием новых устойчивых минералов, остальные переходят в раствор и выносятся водами.

Наиболее устойчив к химическому выветриванию в поверхностных условиях кварц, наименее, оливин, основные породы. Базальт, габбро быстрее выветриваются, чем граниты, диориты.

Химическое выветривание включает:

а) гидратацию минералов: Fe₂O₃ + nН₂0 => Fe₂О₃*nН₂О

б) гидролиз и растворение: К[AlSi₃O₈] + H₂O + CO₂ => => Al₄[Si₄O₁₀](OH)₈ (каолинит)+ K₂CO₃ + SiO₂ (калиевый полевой шпат => каолинит)

в) окисление (при свобод-ном О₂): Fe ²⁺=>Fe ³⁺

г) восстановление (при наличии погребенного органического вещества и деят-сти м/организмов в почвах и некот.водоемах); Fe₂O₃*nH₂O + С _орг. => Fе[СО₃] (гидроксиды железа => сидерит);

д) карбонатизацией: гидролиз минералов в процессе выветривания обычно сопровождается: 4Mg₂[SiO₄](оливин) + 4H₂O +2CO₂ => Mg₆[Si₄O₁₀](OH)₈ (серпентин)+ 2Mg[CO₃]

Кристаллизации солей в микротрещинах раздвигает их и механически разрушает породы.

Выветривание органическое - активное влияние растительных и животных организмов на литосферу, заключающееся в физическом и химическом разложении пород под воздействием выделяемых органических кислот, СО₂ и O₂, Биохимических процессов от бактерий почвы, а также физической деятельностти животных и растений (сверление, рост корней и т. д.). Особенно интенсивно выветривание в тропиках.

Кора выветривании (элювий) – поверхностная часть массива горных пород, преобразованная под влиянием выветривания. Ее мощность (0,5-20,0 метров) зависит от рельефа, климата, состава горных.

С глубиной кора выветривания угасает.